Az elektrokémia korszerű elmélete és módszerei I.

Tartalom

I. kötet
Előszó ; 9
1. Egyensúlyok, transzportfolyamatok és reakciók elektrokémiai rendszerekben 13
1.1. Az elektrokémiai cellák és az ionvezető fázis tulajdonságai 13
1.1.1. Galváncellák és elektrolizáló cellák 14
1.1.1.1. Alapvető fogalmak és definíciók 14
1.1.1.2. Gondok az elektródpotenciál fogalma körül. A diffúziós potenciál 17
1.1.1.3. Az elektródpotenciál, az egyensúlyi elektródpotenciál és a túlfeszültség 22
1.1.2. Az ionvezető fázis. Elektrolitoldatok, elektrolitolvadékok, szilárd elektrolitok 23
1.1.2.1. Ionok oldatban, a szolvatáció (hidratáció). Modellelképzelések 24
1.1.2.2. Elektrolitoldatok termodinamikai jellemzőire, transzportfolyamataira és az ionreakciókra vonatkozó tapasztalatok a modellek tükrében 39
1.1.2.3. Barangolás a pH körül 48
1.1.2.4. Polielektrolitok, polimer elektrolitok és szilárd ionvezetők 56
1.2. Az elektródfolyamatok kinetikája 67
1.2.1. Az áram és a potenciál kapcsolata stacionárius állapot esetén 69
1.2.1.1. A töltésátlépési reakció sebessége és az egyensúly kinetikai értelmezése 70
1.2.1.2. A reverzibilitás fogalma 74
1.2.1.3. Az anyagtranszport és hatása az elektródfolyamat kinetikájára 78
1.2.2. Az áram - potenciál függvények nemstacionárius diffúziós körülmények mellett 88
1.2.2.1. A ciklikus voltammetria 93
1.2.2.2. Potenciálugrást, impulzust alkalmazó és polarográfiás módszerek 100
2. Elektrokémiai egyensúlyok heterogén rendszerekben 109
2.1. Az elektromosan vezető fázisok és a határfelületi fázis egyensúlyi leírása 109
2.1.1. Az elektrokémiai potenciál 109
2.1.2. Töltött részecskék heterogén egyensúlya és potenciálkülönbség két egyszerű fázis között 112
2.1.3. A felület, a határfelület, a felületi tartomány és az elektrokémiai határfelületi fázis 114
2.1.4. Az elektrokémiai határfelületi fázisok termodinamikai leírása 116
2.2. Az elektrokémiai kettős réteg szerkezetére vonatkozó modellek 125
2.2.1. Az elektronvezető elektród fizikai-kémiai, szerkezeti tulajdonságai és azok hatása 125
2.2.2. Az ionvezető elektrolit határfelületi fázisának szerkezete 133
2.3. Az elektrokémiai kettősréteg-modell alkalmazhatóságát megerősítő kísérleti tapasztalatok 159
2.3.1. A kapacitív áram 159
2.3.2. Az elektrokapilláris görbe és a differenciális kapacitás 163
2.3.3. Az elektródfolyamat sebessége és a kettős réteg szerkezete közötti kapcsolat 172
3. Az elektronátlépés modern elmélete 179
3.1. Az elektronátlépés kinetikai leírásának klasszikus elméletei 179
3.2. Az aktivált komplexum elmélete, az átlépési tényező potenciálfüggése 181
3.3. A fluktuáló energiaszintek elmélete. A Marcus-féle elmélet 186
4. Az elektrokémiai cellák leírása elektromos áramkörökkel. Az elektrokémiai
impedanciaspektroszkópia 199
4.1. Váltakozó áramú körök 200
4.2. Az elektrokémiai rendszerek impedanciája 206
4.2.1. Az impedanciaadatok ábrázolása 208
4.2.2. A cella impedanciák modellezése, a helyettesítő áramkör 208
4.2.3. Elektrolitok vezetésének mérése 210
4.2.4. A háromelektródos cellában való impedanciaspektroszkópiai mérés főbb szempontjai 212
4.3. Az egyes elemek impedanciájára vonatkozó fontosabb tudnivalók 213
4.3.1. Az ohmikus ellenállás 213
4.3.2. A geometriai kapacitás hatása 215
4.3.3. A kettős réteg kapacitása 215
4.3.4. A töltésátlépési ellenállás 216
4.3.5. Az anyagtranszport (diffuziós)-impedancia 217
4.3.6. A Faraday-impedancia (ZF) 222
4.4. Az elektrokémiai impedanciaspektroszkópia (EIS) 231
4.4.1. Az impedanciaspektrum potenciál- és koncentrációfuggése 231
4.4.2. Az adszorpciós impedancia 238
4.4.3. A reflektív véges diffúzió esete (reflective vagy blocking elektród) 241
4.4.4. Összetett reakciók impedanciaspektruma 250
4.4.5. Nagyobb harmonikusok, a Faraday-féle egyenirányítás 255
4.4.6. Elektrohidrodinamikai impedancia 258
4.4.7. A linearitás ellenőrzése. A Kramers-Kronig (K-K) transzformáció 259
4.4.8. Néhány szó az impedanciamérési technikákról és a jelfeldolgozásról 259
4.4.9. A dielektromos permittivitás és mérése 262
Függelék 269
I. Alapvető fizikai állandók 269
II. Standard elektródpotenciálok vizes oldatokban (a IUPAC által ajánlott értékek) ; 270
III. Felhasznált és ajánlott irodalom 280

Témakörök